多旋翼飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計【文獻(xiàn)綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計文獻(xiàn)綜述電氣工程與自動化電氣工程與自動化多旋翼飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計多旋翼飛行器控制系統(tǒng)設(shè)計一、材料來源參考文獻(xiàn)主要來自于圖書館中文數(shù)據(jù)庫中的CNKI期刊學(xué)位會議報紙中的中國期刊全文數(shù)據(jù)庫。二、飛行器的發(fā)展歷史以及現(xiàn)狀分析在我國，幾個世紀(jì)的發(fā)展，讓我們看著各種飛行器像雨后春筍般出現(xiàn)，有飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭、衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)、空間站、星球探測器等等，近年來，對各種飛行器的研究都十分重視，國內(nèi)外許多開源項目都能提供相

2、當(dāng)多的資料。自從歐洲的萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)到現(xiàn)在，人們都一直在為能夠在藍(lán)天中飛翔而激動不已，但是同時又受著起飛、著落所需的場地的困擾。在萊特兄弟的時代，飛機(jī)只要有一片草地或緩坡就可以輕松地起飛和著陸。在不列顛之戰(zhàn)和巴巴羅薩作戰(zhàn)中，當(dāng)時性能最高的“噴火”戰(zhàn)斗機(jī)也只需要一片平整的草地就可以輕松地起飛，除了那些重型轟炸機(jī)，很少有必須要用“正規(guī)”的混凝土跑道才能起飛、著陸的。然而，這些飛機(jī)早已經(jīng)不能和今天的飛機(jī)的性能相比，但飛機(jī)的對跑道的沖擊、飛機(jī)

3、的重量和滑跑速度，使對起飛、著陸的具體跑道的要求有增無減，甚至連簡易跑道也是高速公路級別的。現(xiàn)代各種戰(zhàn)斗機(jī)和其他高性能的軍用飛行器對堅固、平整的長跑道的依賴，早已經(jīng)成為現(xiàn)代各國空軍致命的軟肋。為了解決這一困境，從航空先驅(qū)者們的時代開始，人們就在孜孜不倦地研究著具有垂直短距起落能力的能夠象鳥兒一樣騰飛的飛機(jī)。當(dāng)人們跳出模仿鳥兒拍翅飛行的思維怪圈之后，以貝努力原理為依據(jù)的空氣動力升力就成為了除氣球和火箭外其他所有動力飛行器的重要的基本原理。

4、所謂“機(jī)翼前行”，實際上指的就是機(jī)翼和周圍空氣形成了相對速度，當(dāng)機(jī)翼前行時，上下翼面之間的氣流速度差導(dǎo)致上下翼面之間的壓力差，這就是所謂的升力。和機(jī)身一起保持前行時，機(jī)翼可以造成一定的升力，機(jī)身不動但機(jī)翼像風(fēng)車葉一樣打轉(zhuǎn)，和周圍空氣形成相對速度，這樣也可以形成升力，這樣旋轉(zhuǎn)的“機(jī)翼”就形成了旋翼，旋翼產(chǎn)生了的升力就是直升機(jī)垂直起落的基本原理。隨著微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）技術(shù)以及微慣導(dǎo)（MIMU）等相關(guān)技術(shù)的迅猛發(fā)展，微分布在飛行器的前、后

5、、左、右的四個方向，并且四個旋翼處于空間的同一高度的水平面上，而且四個旋翼的結(jié)構(gòu)都相同，四個電機(jī)以對稱的形式安裝在飛行器的支架端，支架中間的空間用于安放飛行控制系統(tǒng)的電路板和電源。典型的直升機(jī)一般配備有一個主轉(zhuǎn)子和一個尾槳，他們通過控制舵機(jī)來精確改變螺旋槳的槳距角，從而起到控制直升機(jī)的姿態(tài)和位置的作用，然而四旋翼飛行器與此不同，它是通過調(diào)節(jié)四個電機(jī)轉(zhuǎn)速來改變對應(yīng)的旋翼轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)調(diào)整升力的變化，從而起到控制飛行器的姿態(tài)和位置的作用。由于四

6、旋翼飛行器是通過改變旋翼轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)升力變化，這樣會導(dǎo)致其動力相對不穩(wěn)定，所以在控制方面需要一種能夠用于長期保持穩(wěn)定的控制算法。從結(jié)構(gòu)上說，四旋翼飛行器就是一種六自由度的垂直升降機(jī)，因而非常適合在靜態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)條件下平穩(wěn)飛行。三、參考文獻(xiàn)[1]胡壽松.自動控制原理.北京:科學(xué)出版社2007(06):243304.[2]鄭祥明昂海松.基于多傳感器技術(shù)的微型飛行器智能組合導(dǎo)航技術(shù)研究[J].宇航學(xué)報2007(05):11851189.[3]陳國

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